Cada aguacero que cae en Bogotá pone a prueba la capacidad de la ciudad para gestionar sus aguas; con frecuencia las calles del Centro se convierten en ríos improvisados, los pasos peatonales desaparecen bajo el agua y muchas viviendas enfrentan el riesgo de inundarse. Este problema es el resultado de décadas de urbanización que ha reducido la cobertura vegetal y ha dado paso a calles y avenidas de concreto que dificultan la infiltración del agua lluvia al suelo.
“Cuando llueve en zonas con superficies permeables como el pasto, el agua puede ser fácilmente absorbida e infiltrada por el suelo, pero en zonas cubiertas por cemento o pavimento el agua no penetra el suelo, sino que la lluvia se desliza por la superficie arrastrando residuos y contaminantes”, explica la ingeniera civil Diana Catalina Beltrán Huertas, magíster en Ingeniería - Recursos Hidráulicos de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL).
Este fenómeno, conocido como escorrentía superficial, ha aumentado con el tiempo debido a las largas temporadas de lluvia que experimenta Bogotá, y el problema radica en que la ciudad no dispone de sistemas específicos para monitorearlo. Hasta ahora la única manera de evaluar la calidad del agua de escorrentía es tomando muestras puntuales en el campo, que luego se analizan en laboratorio.
Por eso la ingeniera se enfocó en crear un sistema para monitorear en tiempo real la calidad de la escorrentía, para lo cual empleó tres sensores de bajo costo que miden temperatura, pH y conductividad eléctrica del agua, con el fin de generar datos continuos sobre el estado del agua que circula por las calles.
Dichos sensores son fundamentales para la medición en distintos escenarios; por ejemplo en zonas con vertimientos, el agua puede llegar más caliente de lo usual, lo que indicaría un posible cambio, o contaminación. Así mismo, la conductividad –que mide la cantidad de electrones en el agua– aumenta cuando hay presencia de metales pesados.
“Medir el pH también es importante, ya que señala la acidez o alcalinidad del agua, y algunos contaminantes pueden aumentarlo o disminuirlo, lo que también es una señal de que algo ha alterado el agua”, enfatiza la investigadora.
Diana Catalina Beltrán Huertas, magíster en Ingeniera - Recursos Hidráulicos de la UNAL. Foto: María Fernanda Londoño de la Hoz, Unimedios.
Así funciona el dispositivo
Además de los tres sensores, el dispositivo dispone de un sistema de cableado para la conexión y un software para leer, transmitir y visualizar los datos en tiempo real con opción de usar la tecnología IoT (internet de las cosas), que permite conectar varios equipos al mismo tiempo.
“Para el estudio usé un Arduino (tarjeta electrónica programable) y una batería recargable. Los sensores los adquirí por separado, luego conecté los equipos y diseñé la caja contenedora para integrarlos”, explica la magíster.
Además, para evaluar su eficacia, calibró los sensores en laboratorio y realizó varias pruebas en campo, una de las cuales consistió en sumergir los sensores en diferentes charcos del campus de la UNAL Sede Bogotá, y tomar los valores.
También realizó mediciones en un tanque de agua lluvia durante 9 días, y quizá la prueba más contundente fue implementarlos en otro tanque de agua lluvia, pero esta vez durante 4 meses.
“Lo más importante de todo este trabajo es que corroboramos que este equipo funciona con la misma precisión que uno comercial, como un multiparámetro, con la diferencia de que en costos representa un ahorro del 80 %”, manifiesta la egresada de la UNAL.
En Bogotá, la red de sistemas urbanos de drenaje sostenible (SUDS) – Mesa SUDS de Bogotá– ha promovido la instalación de estructuras como techos verdes y jardines de biorretención para mitigar los efectos de la escorrentía, ya que estas capturan y tratan el agua lluvia antes de que llegue al sistema de alcantarillado, evitando el colapso de los drenajes.
“Implementar los sensores de bajo costo es esencial para evaluar el rendimiento de estas estructuras y mejorar su funcionamiento. Actualmente en Bogotá hay 71 estructuras SUDS instaladas, y la posibilidad de contar con datos en tiempo real permitiría entender mejor el comportamiento del agua en estos espacios y tomar decisiones más informadas sobre su manejo”, concluye la investigadora Beltrán.
